公路软土桩基处理技术及质量控制分析

公路软土桩基处理技术及质量控制分析

管墙微 ,廖辉

湖北交通工程检测中心有限公司，湖北武汉 430000

摘要：公路桩基是上部荷载传向地基的一个传力构件，因此其安全性对公路工程至关重要。桩基施工质量与公路的使用年限、安全性息息相关。所以为确保公路施工质量，应在桩基施工组织设计中，明确桩基工程技术控制要点，针对性地预防桩基施工中常见的质量问题，提升公路桩基施工技术水平。

关键词：公路软土桩基；处理技术；质量控制

引言

公路工程施工中常遇软土地基，增加了施工难度，使工程施工呈现出以下特点：（1）细微颗粒较多。软土地基内含有大量细微颗粒，不仅会降低施工质量，在颗粒达到一定数值后还会从路基内部影响工程施工，使路基存在软土质现象，导致路基抗剪能力下降，排水能力降低，为后期通车带来影响。（2）含水量较大，影响公路稳定性。软土地基的含水率比较大，地下水位较高，是引发公路病害的主要原因。因含水量超标，路基内的土颗粒具有流动性，给公路施工带来严重影响。

1公路桩基的重要性

在公路工程中桩基起着重要作用，既是整个工程的根基，也承载着来自自重与车辆负载的双重荷载。从基本特征看，具有较高的隐蔽性、安全性、承载性，因此在施工中需要按照行业质量管理体系标准严格控制其质量，以此达到预防风险、保障稳定性、延长其使用时间的目标。从当前的施工经验看，桩基施工中存在的质量问题相对较多，主要集中在细小环节，因此容易埋下质量隐患，给日后的安全运营及运维管理造成一定的负面影响。

2公路工程软土桩基处理技术

2.1护筒埋设

护筒在钻孔灌注桩施工中起着保护孔壁、保证施工质量的作用。在本工程施工中，护筒由4~8m的钢板制作而成。为保证钻头能够稳定钻进，护筒的直径要比所选择的钻头直径大20~40cm。此外，为增加护筒的刚度，避免在钻孔施工中发生变形，还需在护筒的上端口、下端口、中部分别设置一道加劲肋，并通过焊接的方法固定在护筒外部。在护筒埋设时，底部需要埋入地下水以下1.5m的稳定土层中，并高出地面30~50cm，护筒的高度需要满足孔内泥浆面的要求，并按照设计图纸中的规定和要求进行埋设。在护筒埋设时，定位精度偏差不能超过50mm，垂直度偏差不能超过1%，以保证钻机能够沿着桩位竖直方向钻进。护筒内部存储的浆液，要高于护筒底脚50cm以上，以保护桩孔顶部土层不会因为钻头的反复上升和下降，引起塌孔问题。

2.2制定桩基施工质量控制方案

现代公路桩基工程属于总项目中的分部项目，施工建设与施工管理中主要采用项目管理办法，实施系统性管理与专项化管理。首先，在系统性管理方面，包括了桩基施工方案研发设计、物料采购运输、施工生产建设、运维管理等基本环节，具体环节又分化到了具体的施工工艺中，因此在设计施工质量管理方案时，要求管理环节与钻孔灌注桩施工工艺各个流程相对应。当前，公路桩基工程施工工艺流程主要包括了平整场地——桩位测量——埋设护筒——安放泥浆箱、管——钻机就位——成孔——第一次清孔——废液排放——测量沉渣——验收孔径和孔——吊隔水栓——灌注混凝土。其中，成孔环节的质量管理中要求配套的进行记录收集，并结合探孔器对钻孔进行测量，第一次清孔时需要结合钢筋加工、钢筋笼制作、钢筋笼吊放施工做好配套管理，下导管后完成第二次清孔后才能对沉渣进行相应的测量。其次，在专项化管理方面，需要结合具体的施工进度，施工专业施工质量控制措施。

2.3钢筋笼下放

首先，需要对孔位中心与钢筋笼中心进行对准测量、标记。若发现护筒偏位大于2cm时，应该对钢筋笼最后一段下放进行限位处理，确保两者中心对准。其次，吊装施工速度应该进行合理控制，使其以匀速方式下放。声测管、丝头的焊接应该及时、标准。在注入水方面应该选择清水，预防监测数据不精准。钢筋笼顶部标高的确定，应该通过引笼长度进行计算、校准。吊装下放作业完成后，需要复测桩孔深度再下导管。

2.4CFG桩地基处理方法

公路工程施工中，CFG桩地基处理法主要以粉煤灰、碎石以及水泥等材料作为原料，经过材料的搅拌成型最终呈现出高黏结的强度状态，因此CFG桩法是一种利用桩与桩尖土体的复合型地基处理方法。与其他桩相比，CFG桩可以更好地提升软土地基的承载能力，且造价比碎石桩更低。施工期间，工程结构为CFG桩、堆载预压以及碎石褥垫层几部分，在处理软土地基时通过振动沉管CFG桩桩体的施工工艺，按照公路路基的结构特征确定CFG桩的各项参数。该段路CFG桩的桩基长度为5m，桩与桩的间距为1.5m，桩径长度为40cm，施工时在桩的表面铺设30cm碎石褥垫层。（1）施工前预设排水沟，以达到降低地表水的作用，方便清除草皮等杂物。软土区域内填筑厚度为50cm的宕渣，整平土地后轻度碾压即可。桩基进入施工现场后按照设计长度与沉管深度确定沉管机架的长度与深度。当桩基就位后，对沉管位置加以调整，将桩基的垂直度偏差控制在1%以内，平面位移差不得高出15cm。沉管施工期间通过激振电流精准记录沉管的位置，直到沉管至工程设计高程。（2）桩基停止后，将水泥、粉煤灰、碎石等混合料投入CFG桩管中，混合料填充的坍落度控制在5cm左右，成桩时浮浆厚度应达到18cm。振动10s后拔管，拔管的速度应在每分钟1.5m，如果拔管时存在淤泥质土，应逐渐放缓速度。达到成桩设计要求后将沉管拔出，应用粒状湿黏土完成封顶操作，准备继续下一根CFG桩施工。（3）成桩后铺设20cm粒径以内的碎石为垫层，厚度在30cm即可。CFG桩施工28d之后，每台机随机抽150mm立方体的混合料进行检测，测定路面抗压强度，且强度值必须超过10MPa，再对一部分桩展开低应变动力测试。（4）受“三杆”的影响无法使用振动沉管机施工的区域，建议替换为取土器法完成施工。施工时按照CFG桩的桩位布置图放线，将桩位的中心点偏差控制在2cm之内，取土器成孔后，孔的深度误差在0.1m以内，到达设计深度后应用导管法完成灌料施工。第一根CFG桩灌注时，先用水泥砂浆使导管湿润，边灌注边振捣，灌注后做好土层覆盖，以达到保温目的。7d以后CFG桩混凝土即可达到预计强度，此时开始基槽开挖施工，设计桩顶标高低于1.5m的区域使用人工开挖方法，开挖深度较大时使用施工机械与人工联合开挖方法。

2.5健全桩基工程技术管理机制

公路建设中，桩基工程技术控制是一项系统性工程，只有健全桩基工程技术管理机制，才能将桩基施工中各项技术指标控制在合理范围内，减少各类质量问题的产生概率。首先，相关人员应结合以往的公路桩基工程施工案例，制定统一的技术标准，落实桩基施工技术控制工作。其次，加强桩基施工中的技术指导，请专业的技术人员制定详细、可行性较强的技术方案，准确预测技术应用中的各类问题，排查桩基施工中可能发生的质量风险。最后，记录影响桩基工程施工技术应用效果的相关因素，构建差异化的技术管理体系，适应施工过程中环境、天气因素的变化。除此之外，相关人员还应重视桩基施工监督力度，在选择钻孔机、配置钻头、埋设护筒、回填混凝土材料时，需按照桩基工程技术指标，确定各环节施工要点。

结语

综上所述，公路软土桩基对公路工程的施工质量非常重要。通过该处理技术和质量控制措施，有效确保了施工质量，可有效提高公路使用寿命。

参考文献

[1]骆建松.软土地基管桩偏位处理方法概述及应用[J].山西建筑，2019，45（19）：72-73.

[2]何剑.公路桩基施工常见质量问题及控制措施[J].广东公路交通，2021，47（3）：48-51.